求解 Allen–Cahn–Navier–Stokes 相场模型的三种线性、无条件稳定、二阶解耦方法

Ruonan Cao; Nan Jiang; Huanhuan Yang

求解 Allen–Cahn–Navier–Stokes 相场模型的三种线性、无条件稳定、二阶解耦方法

数值分析 2022-10-14 v4 数值分析偏微分方程分析

作者: Ruonan Cao , Nan Jiang , Huanhuan Yang

摘要

流体动力学耦合相场模型因具有高非线性和强耦合复杂性而在数值求解上存在错综困难。本文基于 Crank–Nicolson 跳蛙时间离散，提出三种二阶、线性、无条件稳定的解耦方法，用于求解两相不可压缩流的 Allen–Cahn–Navier–Stokes（ACNS）相场模型。ACNS 系统通过人工压缩法及引入指数标量辅助变量的分裂途径实现解耦。我们证明全部三种算法均无条件长时间稳定。数值算例验证了收敛阶、无条件稳定性与计算效率。

关键词

Allen–Cahn–Navier–Stokes 相场模型解耦方法无条件稳定 Crank–Nicolson 标量辅助变量两相流

引用

@article{arxiv.2108.07470,
  title  = {Three linear, unconditionally stable, second order decoupling methods for the Allen--Cahn--Navier--Stokes phase field model},
  author = {Ruonan Cao and Nan Jiang and Huanhuan Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07470},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 7 figures, 4 tables

求解 Allen–Cahn–Navier–Stokes 相场模型的三种线性、无条件稳定、二阶解耦方法

摘要

关键词

引用

备注

相关论文